内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司内蒙古呼和浩特010206
摘要:前置泵轴承温度高会在一定程度上影响给水泵的整体工作成效,了解其原因和处理方式有一定的必要。基于此,本文以给水泵前置泵轴承温度高的原因作为出发点,分析热工测点、轴承磨损、轮间距预留不当等问题,并据此给出处理办法以及各类办法的具体内容,最后结合实例进行简述。以期通过分析明晰问题和理论,更好的为后续工作提供参考、帮助。
关键词:给水泵;前置泵;轴承温度;轮间距
前言
给水泵在工业生产中应用广泛,如工业锅炉等混合加热设备需要进行水冷作业,必须有水泵提高供水压力,才能使水定向、定量进入锅炉。轴承在给水泵前置泵中作用突出,是保证设备正常工作的关键构件,尤其是转动设备、动力机等,轴承温度过高可能导致磨损加快、工作效率降低、设备整体老化等问题,分析给水泵前置泵轴承温度高的原因与处理有一定的必要性。
1.给水泵前置泵轴承温度高的原因
1.1冷却水管路不畅
冷却水管路不畅主要针对轴承润滑而言,轴承工作中,需要通过应用润滑油避免金属部件相互摩擦产生大阻力、导致严重磨损,转子之间、连接部分都要使用润滑油。润滑油会随着轴承工作不断升温,应通过水循环系统进行降温作业,如果冷却水管路不畅,降温能力不足,会导致润滑油温度和轴承温度升高。
1.2热工测点问题
热工测点是指进行温度采集时选取的测量点,一般来说给水泵前置泵和大型设备是一体化工作的,一些混合加热设备工作中存在温度持续升高的情况,电动机等构件也会持续升温,如果未能准确选择热工测点,可能导致测量所得温度不准确,失去指导价值。
1.3轴承磨损
轴承在长期工作中,会出现老化、磨损问题,尤其是一些工作压力较大的设备,在拉应力、重力、挤压力等条件的共同作用下,轴承可能出现少许形变以及其他形式的破损,导致润滑不到位、金属构件摩擦严重等问题,同样会造成轴承温度升高。
1.4转子轴向窜动过小
轴向窜动是指轴承的转子在工作中沿轴线方向进行的不可避免的微小移动,由于轴承转子本身是球星或者圆柱形,其转动是不可避免的,在正常情况下,转子的转动应是均衡的,如果轴向窜动过小,将导致转子平行方向的窜动增加,摩擦加剧,温度因此升高,转子轴向窜动也会进一步增加轴承的磨损,带来持续的温度升高问题。
1.5轮间距预留不当
轮间距预留是指轴承和传动轮的轴向距离,通常越小越好,这一距离设置不合理会导致泵体内部结构不当,增加推力,破坏力平衡,导致不必要的摩擦大量增加,冷却系统作用失调,泵体内部温度因此升高,并进一步影响到包括轴承在内各类构件的情况,提升其温度。
1.6甩油环不工作
给水泵前置泵非驱动端轴承的润滑离不开甩油环,甩油环的存在可以将轴承室下方油甩到轴承上部,提高轴承润滑品质。
1.7泵体温度传导
电厂给水温度一般在180℃左右,,也就是说给水泵前置泵的介质温度能达到180℃左右,而前置泵壳体主要采用碳钢材质,导热性能良好,很容易将给水温度传递到轴承位置。
2.给水泵前置泵轴承温度高的处理办法
2.1调整冷却水管路
冷却水管路对于降低轴承温度非常重要,如果确定轴承升温是冷却水管路方面的原因,可以调整管路位置或者增加管路内径,提升水循环的能力。以管路内径提升为例,如轴承工作压力较大,管路内径应调整为原有内径的1.2-1.5倍,并增加循环系统的动力,加快冷却水的流动速度为原速度的1.5-2倍,使润滑油和金属构件均能够得到更为有效的冷却、避免温度过高问题。
2.2选取合适的热工测点
实际工作中,热工测点选取不当的问题应严格避免。要求人员充分了解设备内部结构,并根据设备切面图精准选择热工测点,完成测量后,还应进一步调整位置进行温度数值收集工作,判断不同测点的差距,由于设备温度和轴承温度之间一般存在1.4℃-2.8℃的差异,可以清晰的进行判断,选择最为合适的测点。
2.3应用高质量材料
轴承磨损的原因一般包括使用周期长、设备质量不佳、润滑油中存在杂质等原因,由于大部分设备的轴承是周期更换的,可忽略第一个原因。后续工作中,人员要选取正规渠道购进标准轴承,避免质量问题。需要重点注意的是润滑油中存在杂质的情况,相关调查显示,在各类轴承磨损事件中,因润滑油存在杂质导致的轴承磨损占据事件总数的40%以上,实际工作中,可以选择手捻法进行甄别。将润滑油捻在大拇指与食指之间反复研磨,质量较高的润滑油润滑性良好、磨屑少、无摩擦感;如果摩擦感明显,则表明润滑油内杂质多,不能采用。此外还可以应用光照法、油流观察法等进行润滑油鉴别[1]。
2.4调整或更换转子
转子轴向窜动过小会导致轴承温度升高和磨损,针对这一问题可行的处理方式是调整轴向窜动数值或更换转子。问题出现后,可初步拆卸设备,之后用手掌推动转子,了解其窜动情况,如果轴向窜动存在难度,可以增加轴向窜动数值,之后再尝试推动,窜动依然困难,可能是由于转子规格较大或者表面存在毛刺,应解体进行修复或予以更换。
2.5合理选取轮间距
轴承和传动轮的轴向距离一般越小越好,由于轮间距引起的温度升高,具体原因可能包括间距过大、冷却不足等。进行拆卸检查后可以具体确定原因,如果由于间距过大导致轴承温度升高,可以通过调整缩小间距,如更换小内径轴承等;如果由于冷却不足导致轴承温度升高,可以完善冷却系统,增加水流量和流动速度,强化冷却能力。
2.6检查甩油环是否工作
每次检修需检查甩油环是否断裂,必要时可做探伤检查。检查甩油环及轴套上甩油槽是否有毛刺等,如果有及时修整,防止碎屑进入油中影响油质。同时还要确认甩油坏是否能正常运行,甩油环底部是否浸在油中,是否被冷却水管支住不发生转动。
2.7减小给水介质温度传导
为防止给水温度传导至轴承处,可在轴承与前置泵壳体之间加装隔离构建,最直接办法是加装冷却水室,将轴承靠近泵体侧压盖加工成空腔形式,内部注入冷却水,从而减弱泵体向轴承处的温度传导。
3.实例分析
3.1事例情况
辽宁某设备制造厂,应用汽动给水泵进行混合加热设备的冷却,2017年5月20日,该给水泵前置泵轴承在工作中温度快速升高,32min内达到78℃的水平,人员判断是由于冷却系统问题所致,增加了一条冷却水管,并加快了水循环的速度,依然未能解决问题,二次启动后,轴承在22min内温度快速升高至71℃的水平,人员又调整了轴向窜动,将参数由0.13mm增加至0.20mm,依然不能解决问题,遂请厂方派出专业检修人员进行检查[2]。
3.2原因排查
检修人员拆卸设备后,排除了润滑油冷却管道问题,且发现测点选取准确,对润滑油进行检查,发现润滑油质量优良,不影响使用,设备与轴承使用不超过一个月,不存在严重磨损问题,甩油环工作正常,厂家人员查看了转子的规格,其符合使用要求且表面不存在大量毛刺。经过排查,导致给水泵前置泵轴承温度高的原因很可能是轴向窜动和轮间距问题。
3.3事故处理
检修人员与设备制造厂技术人员进行沟通,了解了轴向窜动的调整,
虽然制造厂技术人员调整了轴向窜动,增加了0.07mm,但依然不符合设计的实际要求,根据设备工作条件,要求轴向窜动达到0.24mm-0.28mm的水平,而在给水泵前置泵轴承的第一次工作中,轴向窜动仅有0.13mm,导致轴承温度升高,调整后,轴向窜动也只有0.20mm,无法满足使用需求,轴承温度升高的问题依旧无法避免。进一步进行检修后,检修人员又发现了轮间距方面的问题。设备制造厂设定的轮间距超过了标准要求,达到178.2mm,而标准值为174(±1)mm,最大标准值为175mm,较实际轮间距有3.2mm的差距。导致轴承转子出现额外的轴向力,转动部件的轴向窜动也受到影响,使轴承温度进一步升高[3]。
厂家人员分别就给水泵前置泵轴承轴向窜动和轮间距进行调整,轴承轴向值设定为0.25mm,轮间距调整为175mm,经过检测,确定数值无误,满足设计标准和工作实际要求。之后启动设备,在正常工作的情况下,分别于工作10min、20min、30min、60min、120min、240min进行温度值测量,所获数值分别为:41℃、43℃、44℃、44℃、43℃、45℃,符合标准要求。
总结
通过分析给水泵前置泵轴承温度高的原因与处理,了解了相关基本内容。目前来看,引起给水泵前置泵轴承温度高的原因一般包括冷却水管路不畅、热工测点问题、轴承磨损、转子轴向窜动过小、轮间距预留不当等,针对上述问题可以采用调整冷却水管路、选取合适的热工测点、应用高质量材料、调整或更换转子、合理选取轮间距等方式加以处理。结合实例进行分析佐证了上述理论,后续工作中可以适当采用相关理论内容,完善工作成果。
参考文献
[1]郭森华.600MW机组小机前置泵电机烧损原因分析与防范措施[J].自动化应用,2017,(07):100-101+107.
[2]尹志强.QG400/300CW型前置泵轴承温度异常分析及处理[J].河北电力技术,2015,34(S1):45-47.
[3]林钜昇.300MW机组汽泵前置泵轴承损坏事例分析[J].装备制造技术,2015,(07):34-36.